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醛脱氢酶（Aldehyde dehydrogenase,ALDHs）是一类能氧化内源性和外源性等多种醛的酶,其催化不可逆的NAD（P）+形成相对应的羧酸。植物ALDHs大多数涉及植物许多不同且重要的生物途径,并在生长发育与胁迫应答中发挥重要的作用。截止目前,只有一个基因拟南芥ALDH7B4被预测可能涉及植物抗病的研究。本项目是在前期从高抗白粉病的中国野生华东葡萄株系白河-35-1中,克隆到一个中国野生葡萄醛脱氢酶基因VpALDH2a（GenBank登录号DQ150256）的基础上,为进一步利用该基因,分析了其在拟南芥和葡萄上的功能。此外,还探索性地开展了植物非寄主抗性的机制研究。主要取得以下结果:1.采用实时荧光定量PCR技术,分析了葡萄白粉菌（Uncinula necator）和霜霉菌（Plasmopara viticola）诱导下,VpALDH2a基因在中国野生华东葡萄株系白河-35-1中表达情况。结果表明,白粉菌和霜霉菌均能诱导VpALDH2a表达,该基因表达水平分别在白粉菌侵染48 h后、霜霉菌侵染96 h后达到最高,且霜霉菌诱导表达水平大约是白粉菌的2倍。2.氨基酸序列同源性分析结果表明,VpALDH2a属于ALDHs超级家族ALDH2类,该类基因大多定位于线粒体中。采用基因枪介导的瞬时转化技术,通过检测VpALDH2a在拟南芥叶片表皮细胞内定位,结果表明,该基因确实定位在线粒体上,与预测结果一致。此外,构建了VpALDH2a原核表达载体,VpALDH2a能在大肠杆菌E.coli中正确表达。体外酶活试验表明,VpALDH2a具有醛脱氢酶活性,且可以催化多个底物如丙二醛（malondialdehyde,MDA）,乙醛（acetaldehyde）和甘油醛（glyceraldehyde）等的相关反应。3.采用农杆菌介导的花序浸蘸法,获得转化VpALDH2a基因拟南芥株系,结果表明,超量表达VpALDH2a基因,转基因植物表现出过敏性细胞坏死（hypersensitive response-like cell death,HR）,且增强对拟南芥霜霉菌和白粉菌的抗性。进一步研究发现,该抗病性可能是通过水杨酸信号途径调控的。4.超量表达VpALDH2a在拟南芥中,无论是幼苗,还是成年苗,转基因植物都能增强对盐胁迫的抗性。进一步研究发现,该抗性与丙二醛（MDA）下降和超氧化物歧化酶（SOD）活性升高有关。5.以欧洲葡萄“无核白”的试管苗叶片为材料,建立并优化了葡萄叶片再生体系。结果表明,“无核白”叶片不定芽诱导再生的最佳培养基为MS+BAP 5.0 mg·l-1+NAA 0.5 mg·l-1,再生率为22.4%;以“无核白”葡萄的试管苗叶片为材料,建立了叶片胚状体再生体系。结果表明,“无核白”叶片胚状体诱导再生的最佳培养基为MS+TDZ 1.75 mg·l-1+NAA 0.1 mg·l-1,诱导率为4.6%。6.以“无核白”葡萄花药为材料,研究了培养基和激素组合对花药胚状体诱导的影响。结果表明,MS和NN69两种基本培养基对花药胚性愈伤组织诱导影响差异不显著。诱导花药胚性愈伤组织的最佳培养基为MS+BAP 1.0 mg·l-1+2,4-D 1.0 mg·l-1,诱导率为11.5%;分别以欧洲葡萄“无核白”、“爱莫无核”、“霞多丽”和“梅鹿特”为材料,研究了花药不同发育时期对胚性愈伤组织诱导的影响。结果表明,花药发育III期（单核靠边期）胚性愈伤组织诱导率最高,但不同品种之间差异较大,“梅鹿特”花药胚性愈伤组织诱导率最高,为13.2%;以“无核白”葡萄花药诱导的胚性愈伤组织为材料,优化了葡萄遗传转化体系。结果表明,预培养2 d,共培养时间48 h,潮霉素浓度16 mg·l-1有利于葡萄遗传转化。7.采用上述优化的葡萄再生体系和遗传转化体系,获得了“无核白”葡萄经GUS、PCR和Southern blot验证的转基因植株。对获得的转基因植株接种葡萄白粉菌和霜霉菌,结果表明,转基因植株没有对白粉菌产生明显的抗性,对霜霉菌的抗性有所提高。8.分离了一个新的苦菜白粉菌菌株（isolate）,命名为Golovinomyces cichoracearum UMSG1（GenBank登录号为HM449077）。用该白粉菌侵染不同基因型拟南芥材料,研究植物侵入后非寄主抗性,结果表明,植物侵入后抗性（post-invasion resistance）与吸器复合体鞘（the exhaustorial complex, EHC）和过敏性细胞坏死（HR）有关,且这个过程受SA依赖性和非SA依赖性途径控制。广谱抗病基因RPW8.2与Gc. UMSG1激发的侵入后非寄主抗性无关,且其特异锚定到吸器外质膜（the extrahaustorial membrane, EHM）上的功能被吸器复合体鞘（EHC）所阻挡。